[发明专利]一种基于改性粘土的重金属复合污染土壤修复药剂及其制备方法

摘要

本发明公开了一种基于改性粘土的重金属复合污染土壤修复药剂及其制备方法。复合修复药剂中各组分重量比为A 10‑15％、B 30～65％、C 25～60％。本发明提供了一种可用于处理多种重金属复合污染土壤的多组分改性膨润土的普适性复合修复药剂，它以膨润土为模板，运用不同的改性方法制备不同的改性膨润土组分，再根据土壤重金属种类及含量不同调节修复药剂的组分配比；组分A为钠基小粒径膨润土颗粒，针对的重金属污染物种类较广泛；组分B为无机柱撑改性膨润土颗粒，主要对阳离子型重金属污染物的稳定化效果较好；组分C为有机改性的膨润土颗粒，主要对阴离子型重金属污染物的稳定化效果较好。通过三种组分的比例调节，可提高药剂对复杂重金属污染土壤的修复效果。

主权项

1.一种基于改性粘土的重金属复合污染土壤修复药剂，其特征在于，该修复药剂由A、B、C三种组分混合配制而成，各组分的重量百分比：A为10‑15％、B为30～65％、C为25～60％；其中，组分A为钠基小粒径膨润土颗粒，组分B为无机柱撑改性膨润土颗粒，组分C为有机改性的膨润土颗粒；该修复药剂按以下方法制备得到：(A)将天然膨润土按50～100g/L的比例溶解于去离子水中，得到混合液，将装有混合液的容器置于摇床上摇晃至膨润土均匀分散；然后以500～600r/min的速度离心混合液5～10min，取上层混合液，去除离心管底层粒径大于2微米的颗粒；再离心所收集的上层混合液，移除上清液，取出底层的膨润土，烘干，研磨过200目筛盘，用1.0～2.0mol/L氯化钠溶液浸泡提纯后的膨润土2～3次，离心去除上清液，收集离心管底层的钠基膨润土，最后用去离子水洗涤所得的膨润土2～3次，获得组分A钠基小粒径膨润土颗粒；(B)按照[OH‑]/[Al3+]＝2.2～2.5/1的比例在不断搅拌下，逐滴将NaOH溶液加入AlCl3·6H2O溶液中以获得浓度为0.2mol/L的氢氧化铝溶液，反应完全后老化12～24h，制得柱撑液即多羟基铝离子柱化剂与水的混合液，将制得的柱撑液在室温下放置2天；在组分A中加入适量去离子水配制组分A含量为20～40g/L的膨润土悬浊液，将柱撑液按照[Al3+]/膨润土为10～15mmol/g的比例加入膨润土悬浊液中，进行离子交换反应，并在65‑75℃下加热48‑60h进行柱化反应；分离所得固体颗粒用去离子水多次洗涤，干燥、研磨后再在100～120℃下活化2‑3h，得到组分B无机柱撑改性膨润土颗粒；(C)按每100mL水中加入10～20g组分A的比例配制组分A水溶液，并按组分A阳离子交换量50％～200％的比例加入有机表面活性剂，搅拌反应1.5～2小时；离心后用去离子水洗涤多次，烘干，研磨过200目筛，最后在100～120℃下活化2‑3h，得到组分C有机改性的膨润土颗粒，密封保存备用；(D)按A为10‑15％、B为30～65％、C为25～60％的重量配比将A、B、C三种组分混合均匀，即得到一种基于改性粘土的重金属复合污染土壤修复药剂。